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Fin da primi anni in cui aveva iniziato a trascorrere, insieme alla Corte medicea, alcuni mesi dell'anno a Pisa e a Livorno, Redi si era dedicato, approfittando del mecenatismo granducale, a fare anatomie di tartarughe marine. Ecco cosa raccontava all'amico Stenone in una lettera del 4 febbraio 1667: "Alli giorni passati da alcuni pescatori di Porto Ferraio fu donata al Sereniss. Granduca una tartaruga marina viva, la quale pesava novanta libbre. S. A. Sereniss., colla sua solita cortesia, la donò a me, acciocché io potessi soddisfare alla mia gran curiosità intorno alle cose della storia naturale. Dopo che ebbi tenuta viva nel mio quartiere per due giorni questa tartaruga, volli osservarla internamente, e cominciai ad aprirla, e sviscerarla pur viva, facendomi aiutare al lavoro dal nostro Tilmano Trutvino. Osservai molte, e molte cose curiose, delle quali ho fatta la descrizione, e di più, di molte parti ho fatto fare il disegno dal Sig. Filizio Pizzichi, che tutte comunicherò a V. S. al suo ritorno".
La cosa che aveva sorpreso di più Redi era stata quella di "vedere che i vasi sanguigni di questa tartaruga erano tutti pieni d'un sangue attualmente freddo, e tutto pieno pienissimo, e più che pienissimo di gallozzolette o bolle d'aria". La scoperta dimostrava che era "evidentemente falsa quella proposizione generale generalissima" che Redi e Stenone avevano formulato, secondo la quale "ne' canali sanguigni del corpo di tutti gli animali viventi fosse impossibile che vi stesse racchiusa copia considerabile e soverchia di gallozzole, o bolle piene d'aria".
Sul momento Redi non aveva voluto prestare fede "a questa prima esperienza" ed aveva pensato che la presenza delle bolle d'aria nel sangue delle tartarughe fosse "accidentale e fortuita". Si era quindi preoccupato, secondo le regole del metodo delle esperienze "iterate e reiterate", di continuare nell'indagine. Ancora una volta era intervenuto in suo aiuto il Granduca Ferdinando II, il quale aveva fatto "venire di Porto Ferraio a questo effetto quattro altre tartarughe marine vive", e il risultato era stato lo stesso. Redi preannunciava subito che avrebbe verificato, appena ne avesse avuto l'occasione, "se le tartarughe terrestri, e se quelle d'acqua dolce in questo sono simili alle marine".
Il naturalista aretino aveva avviato, come promesso, indagini anche sulle tartarughe terrestri all'inizio degli anni '80, e la sua attenzione era stata subito attratta dalla sorprendente capacità di questi rettili di sopravvivere a lungo senza cervello. Numerosi esperimenti di decerebrazione di tartarughe di diverse specie, realizzati nella villa dell'Ambrogiana tra il dicembre 1683 e il febbraio 1684, si trovano nei Mss. Redi 30 e 32 della Biblioteca Marucelliana di Firenze. Il materiale venne di lì a poco riassunto e reso di pubblico dominio nelle Osservazioni intorno agli animali viventi che si trovano negli animali viventi (testo), dove Redi scriveva:
"Io andava rintracciando per mio passatempo alcune cognizioni intorno al cervello ed al moto degli animali; ed a questo fine avendo più volte cavato il cervello a molte generazioni di volatili e di quadrupedi, ed osservatone gli eventi, mi venne pensiero di vedere quel che succedesse nelle tartarughe terrestri; e ad una di quelle, nel principio di novembre, fatto un largo forame nel cranio, cavai pulitamente tutto il cervello, rinettando bene la cavità a segno tale che non ve ne rimase né pure un minuzzolo. Lasciando poscia scoperto il forame del cranio, misi la tartaruga in libertà, ed essa, come se non avesse male veruno, si moveva e camminava francamente, e si aggirava brancolando ovunque le piaceva".
Come nel caso di altre indagini, anche in questo caso l'interesse di Redi aveva coniugato lo svago, l'osservazione iniziata per semplice "passatempo", con lo scherzo, l'affabulazione garbata ed ironica con alcuni raffinati cortigiani. Leggiamo ancora il testo delle Osservazioni: "Quando cominciai a far queste osservazioni, la Corte di Toscana trattenevasi alle deliziose cacce dell'Ambrogiana, ed io del muoversi e d'un così lungo vivere delle tartarughe senza cervello favellandole un giorno per ischerzo coll'illustrissimo Signor Marchese Cammillo Coppoli, gentiluomo della Camera del Serenissimo Granduca, e con altri Signori, mi replicò esso Signor Marchese di ricordarsi d'aver veduto molti anni addietro che le tartarughe sogliono lungamente vivere senza la testa […]. Volli chiarirmene; onde nello stesso mese di novembre, fatto recidere il capo ad una grossa testuggine, lasciai che dalle tagliate vene del collo ne sgorgasse tutto quel freddo sì, ma coloratissimo sangue che poté sgorgarne, e la testuggine conti
nuò a vivere per ventitre giornate".
A questi esperimenti realizzati alla villa dell'Ambrogiana si riferiva una lettera burlesca che Redi aveva scritto l'11 dicembre 1683 al Principe Francesco Maria, in cui raccontava così il viaggio da Firenze a Montelupo: "Siamo arrivati tutti sani e salvi all'Ambrogiana. Il Granduca Serenissimo co' Serenissimi Principi, e co' maggioringhi della Corte è venuto in barca. Io, perché avea meco tre poveri personaggi ammalati, son venuto in lettiga con essi: ed ecco la curiosità venuta di sapere chi sieno questi tre ammalati. Son tre tartarughe; ad una di esse per alcuni suoi misfatti fu tagliata la testa la sera del 20 novembre, all'altra fu pur tagliata la testa la sera del 28 pur di novembre; e sono tutte a due per ancor vive, ancorché con poca speranza; e veramente il medico ne fa cattivo pronostico. La terza, che non avea commessi delitti tanto enormi e brutti quanto le due prime, ma era solamente un po' capricciosetta, bizzarra e cervellina, le fu dal carnefice cavato tutto il cervello, per vedere se le ne ri
nascesse un nuovo".
Con spirito arguto, e tanto per far ridere l'illustre corrispondente con le proprie "burle", Redi proseguiva nel racconto: "E questo si è fatto a petizione di certi mariti, che bramerebbono di aver le loro mogli più cervellute, e manco cervelline, e veramente son tutti entrati in grande speranza di ottenere il loro intento col far questo suddetto bel giuoco alle loro mogli: perché questa tartaruga si può dire totalmente guarita; il medico gli ha reso il vino, ed anco la manda a far un poco d'esercizio per questi prati; è divenuta modestissima, e fuora sta sempre con gli occhi bassi, e non fa quelle civetterie, alle quali si era assuefatta da ragazza. Oh, se il segreto mi regge fra mano, come spero nelle donne, questa è quella volta che io mi fo di oro. Si accerti V. S. S. che tutti tutti tutti gli ammogliati di Firenze mi stanno attorno, e mi fanno profferte immense".
Nella lunga digressione contenuta nelle Osservazioni Redi precisava di aver esaminato "più di cento tartarughe terrestri", oltre a "molte e molte" altre di mare e di acqua dolce, che gli erano state fornite dalla "alta generosità del Serenissimo Granduca". Gran parte dei materiali sperimentali che aveva raccolto in anni di lungo lavoro vennero successivamente trasmessi all'allievo Giovanni Caldesi, il quale pubblicò nel 1687 un trattato di Osservazioni anatomiche intorno alle tartarughe.
Anche dopo l'intervento di Caldesi Redi continuò ad occuparsi di tartarughe decerebrate ed a fare esperimenti insieme a Lorenzo Bellini. Scrivendo in data 20 febbraio 1693 a Giuseppe Lanzoni, al quale era sembrato "strano" che alcuni animali potessero "vivere senza il cervello", ecco come descriveva le ultime ricerche che aveva fatto: "Domenica passata feci un largo foro nel cranio d'una tartaruga terrestre, e cavatone tutto il cervello, nettai benissimo la cavità in modo tale che pareva mai non esservi stata cosa veruna; lasciata la tartaruga in libertà vidi, e meco osservò anche il Sig. Lorenzo Bellini nostro comune amico, che si moveva e camminava con tutta franchezza; essa vive ancora, e non è un'ora che io l'ho veduta".
Sia nei manoscritti, sia nella memoria a stampa, sia nella corrispondenza Redi non mostrava dubbi sulla realtà della sopravvivenza delle tartarughe decerebrate. Non tentò invece mai, nemmeno in via ipotetica e provvisoria, un'interpretazione del fenomeno, che certamente metteva a dura prova le teorie fisiologiche del tempo.
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